Ultrakondensatoren als Brandmauer im Netz

Schädlich für digitale Systeme sind auch die sogenannten Oberschwingungen, bei denen die regelmäßige Frequenz von 50 Hz kurzzeitig um ein Vielfaches überlagert wird. Auch dies kann die Funktion der angeschlossenen digitalen Geräte beeinträchtigen. Bei Schaltvorgängen im Netz können außerdem schnelle oder energiereiche Störimpulse auftreten, die zu Überspannungen führen und den Normalbetrieb negativ beeinflussen können.

Alle diese netzabhängigen Schwankungen, Unregelmäßigkeiten und Störungen stellen ein großes Risiko für das reibungslose Funktionieren digitaler Steuerungssysteme dar. Mit der zwischen Netz und Last installierten Ultrakondensator-USV-Anlage lassen sich selbst kleinste Spannungsschwankungen oder Stromstörungen aufnehmen und kompensieren, sodass keine Schäden an der digital gesteuerten Last auftreten.

Schnelle Reaktion

Wasserspeicher und Wasserstofftechnologie sind nicht die reaktivsten Technologien bei einem plötzlichen Nachfrageanstieg. Batterien sind zwar dafür geeignet, besitzen aber eine geringe Leistungsdichte. Sie sind ein hervorragendes Mittel zur Energiespeicherung für den Fall, dass eine lange Zeit der Niederspannungs-Hauptenergieversorgung (zum Beispiel bei Windstille oder stark bewölktem Himmel) stattfindet. Jedoch entstehen bei einem Mikroausfall oder bei einer Überbrückung über mehrere Sekunden Leistungseinbußen, welche die Lebensdauer der Batterien schädigen. Damit die Batterien einen großen Stromstoß aushalten können, müssen sie entsprechend dimensioniert sein und eine hohe Leistungsdichte aufweisen. Auch kann eine Energiespeicherlösung recht groß ausfallen, wenn sie nur aus Batterien besteht. Für die Reaktion auf schnelle Schwankungen von Angebot und Nachfrage ist deshalb eine Lösung mit höherer Leistungsdichte notwendig.

Grenzen für Batterielösungen

Laut Allianz verursachen kurzfristige Stromausfälle in den USA jährlich mehr als 100 Milliarden US-Dollar an Schäden. Dieses Problem wurde lange übersehen, da die kurzfristigen Stromausfälle nicht durch Netzcodes abgedeckt sind. Netzcodes und die Qualität des gelieferten Stroms reagieren nicht auf schnelle, aktuelle, präzise und anspruchsvolle Maschinen. Wie bereits erwähnt, funktioniert dies bei batteriebasierenden Lösungen bis zu mehreren hundert Kilowatt. Ist jedoch ein Megawatt über eine Sekunde gefragt, dann müsste das Batteriesystem einen so hohen Leistungsbedarf bei Spannungsschwankungen abdecken, dass es einfach nicht schnell genug reagieren und die erforderliche Leistung nicht in der benötigten Zeit bereitstellen könnte. Blackouts würden immer noch auftreten.

Bild 3: Ultrakondensatoren in USVs überzeugen durch ihren geringen Platzbedarf, geringe Service-Intervalle und ihre hohe Lebensdauer.

Bild 3: Ultrakondensatoren in USVs überzeugen durch ihren geringen Platzbedarf, geringe Service-Intervalle und ihre hohe Lebensdauer. Skeleton Technologies

Herkömmliche USV-Lösungen versuchen das Problem zu bewältigen, indem sie batteriebasierende Geräte vorschlagen, deren Leistung in Kilowattstunden (kWh) gemessen wird. Um kurzfristige Stromausfälle zu vermeiden, benötigen Unternehmen jedoch nicht stundenlang Kilowatt, sondern in vielen Fällen Megawatt für einige Sekunden. Skelgrid Omni hat das Kernproblem der Integration von Ultrakondensatoren in USV-Systemen mit einer modularen, kostengünstigen Anwendung – basierend auf proprietärer Software – gelöst (Bild 3).

 

Auf der nächsten Seite stellt der Beitrag die USV-Lösung Skelgrid Omni im Detail vor.

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